Changing how pre-trained models behave -- e.g., improving their performance on a downstream task or mitigating biases learned during pre-training -- is a common practice when developing machine learning systems. In this work, we propose a new paradigm for steering the behavior of neural networks, centered around \textit{task vectors}. A task vector specifies a direction in the weight space of a pre-trained model, such that movement in that direction improves performance on the task. We build task vectors by subtracting the weights of a pre-trained model from the weights of the same model after fine-tuning on a task. We show that these task vectors can be modified and combined together through arithmetic operations such as negation and addition, and the behavior of the resulting model is steered accordingly. Negating a task vector decreases performance on the target task, with little change in model behavior on control tasks. Moreover, adding task vectors together can improve performance on multiple tasks at once. Finally, when tasks are linked by an analogy relationship of the form ``A is to B as C is to D", combining task vectors from three of the tasks can improve performance on the fourth, even when no data from the fourth task is used for training. Overall, our experiments with several models, modalities and tasks show that task arithmetic is a simple, efficient and effective way of editing models.


翻译:改变预训练模型的行为——例如提高其在下游任务中的表现或缓解预训练中学习到的偏差——是机器学习系统开发中的常见做法。在本文中,我们提出了一种围绕“任务向量”展开的新范式来控制神经网络的行为。任务向量指定了一个方向,在预训练模型的权重空间中,使得沿着该方向移动可以改善任务上的表现。我们通过将预训练模型的权重与在任务上微调后的模型的权重相减来构建任务向量。我们展示了这些任务向量可以通过取反和加法等算术操作进行修改和组合,进而调整模型的行为。取反任务向量会降低目标任务的表现,但对于控制任务的模型行为几乎没有影响。此外,合并任务向量可以同时提高多个任务的表现。最后,当任务之间具有“A与B的关系就像C与D的关系一样”的类比关系时,从三个任务中组合任务向量可以提高第四个任务的表现,即使没有使用第四个任务的数据进行训练。总体而言,我们使用几个模型、模态和任务进行的实验表明,编辑任务算法是一种简单、高效且有效的模型编辑方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

在搭建网络模型时,需要随机初始化参数,然后开始训练网络,不断调整直到网络的损失越来越小。在训练的过程中,一开始初始化的参数会不断变化。当参数训练到比较好的时候就可以将训练模型的参数保存下来,以便训练好的模型可以在下次执行类似任务时获得较好的结果。
大模型的涌现能力介绍
专知会员服务
170+阅读 · 2023年5月16日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
117+阅读 · 2022年4月21日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
基于PyTorch/TorchText的自然语言处理库
专知
28+阅读 · 2019年4月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月16日
Arxiv
31+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
11+阅读 · 2021年3月25日
Arxiv
13+阅读 · 2020年4月12日
Arxiv
15+阅读 · 2018年4月5日
VIP会员
相关VIP内容
大模型的涌现能力介绍
专知会员服务
170+阅读 · 2023年5月16日
【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
117+阅读 · 2022年4月21日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
306+阅读 · 2020年11月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
ICLR2019最佳论文出炉
专知
12+阅读 · 2019年5月6日
基于PyTorch/TorchText的自然语言处理库
专知
28+阅读 · 2019年4月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员